Eğitim

Osilatör Nedir?Nasıl Çalışır?

osilatörOsilatörler DC güç kaynağındaki elektrik enerjisini AC elektrik enerjisine belirli bir frekansta harici sinyal uygulanmadan transfer edebilen devrelerdir.Osilatör ayarlandığı frekansta ya da sabit bir frekansta sürekli çıkış veren devrelere denir.

Bir osilatör her hangi bir şekilde giriş sinyali uygulanmadan periyodik AC çıkış üreten bir entegre devredir. Pek çok türü vardır. Bu türler yapılarına göre ve ürettikleri çıkış dalga şekillerine göre isimlendirilir. Burada kullanılan osilatör kelimesi, genellikle sinüs dalgasını ifade eden bir sinyal jeneratörüdür. Aslında bir osilatör,kendi giriş sinyalini kendi temin eden bir yükselteç devresidir.

Genel olarak osilatörler; sinüzoidal osilatörler ve sinüzoidal olmayan osilatörler olmak üzere 2 sınıfa ayrılır. Sinüzoidal osilatörler, çıkışında sinüzoidal sinyal, sinüzoidal olmayan osilatörler ise kare, dikdörtgen, üçgen ve testere dişi gibi sinyaller üretir. Kare dalga üreten osilatör devrelerine aynı zamanda “multivibratör” adı verilir.

Osilatör Çeşitleri 

RC Osilatör

Çıkışında sinüzoidal sinyal üreten osilatörler, alçak frekanslardan (birkaç hertz),yüksek frekanslara (109 Hz) kadar sinyal üretir. Alçak frekans osilatör tiplerinde frekans tespit edici devre için direnç ve kondansatörler kullanılıyor ise bu tip osilatörlere “RC OSİLATÖRLER” adı verilir. RC osilatörler, 20 Hz – 20KHz arasındaki ses frekans sahasında geniş uygulama alanına sahiptir.

LC Osilatör

RC osilatörlerle elde edilemeyen yüksek frekanslı osilasyonlar LC osilatörlerle elde edilir. LC osilatörlerle MHz seviyesinde yüksek frekanslı sinüzoidal sinyaller elde edilir. Paralel bobin ve kondansatörden oluşan devreye “Tank Devresi” adı verilir.LC osilatörlerin; Colpits osilatör, Hartley osilatör, Kollektörü akortlu osilatör Tikler osilatör olmak üzere değişik çeşitleri de vardır.

Kristal Osilatör

220px-Crystal_oscillator_4MHzOsilatörlerde frekans kararlılığı çok önemlidir. Bir osilatörün sabit frekansta kalabilme özelliğine “Frekans Kararlılığı” denir. RC ve LC osilatörle de frekans kararlılığı iyi değildir. Bir osilatör, bir alıcı ya da verici sabit bir frekansta çalışacaksa yani çalıştığı frekansta az da olsa bir değişiklik olmayacaksa verici devrelerinde, tahsis edilen frekansta yayın yapabilmesi için frekans kararlılığı en iyi olan kristal kontrollü osilatörler kullanılması en iyi yöntemdir.

RC veya LC osilatörlerde, L, C ve R değerlerindeki değişkenlikler, transistörlü yükseltecin statik çalışma noktasındaki değişiklikler, sıcaklık ve nem gibi çevresel değişimlere bağlı olarak frekans kararlılığı değişir.

Multivibratörler

Sayısal devrelerde tetikleme sinyali olarak kullanılan kare, dikdörtgen sinyali üreten devrelere multivibratör adı verilir.Flip flop devrelerimizde gerekli olan kare dalga sinyalini yani tetikleme sinyalini bu devreler sağlar.Multivibratörleri hafıza elemanı olarak kullanmak da mümkündür. Bu özellikleriyle flip-flopların temelini oluştururlar.Bir devreye bağlı bir LED’in, durmadan peşi sıra yanması ve sönmesi flip-flop olarak adlandırılır.LED’in yanma hâli flip, sönme hâli flop olarak isimlendirilir.

Multivibratör Çeşitleri
Tek Kararlı (Monostable) Multivibratörler

Monostable multivibratörler girişlerine uygulanan işarete bağlı olarak sadece tek bir darbe şeklinde çıkış işareti verir. Bu devreler one-shot olarak adlandırılır. Çıkış işaretinin süresi, dışarıdan bağlanacak olan zamanlama (direnç ve kondansatör) elemanlarının değerlerine bağlıdır.Tetikleme sinyalinin süresi çıkış darbesinden bağımsız olarak büyük veya küçük olabilir. Çıkış darbesinin süresi, giriş darbesinden geniş olabilir.

Monostable multivibratör blok diyagramı ve giriş ve çıkış grafiği

Monostable multivibratör blok diyagramı ve giriş ve çıkış grafiği

Aşağıdaki şekilde transistörlü monostable multivibratör devresini göstermektedir. Başlangıçta R1 direnci üzerinden beyz polarması alan T1 transistörü iletimde, T2 transistörü kesimdedir. Bu sırada C kondansatörü şekildeki gibi şarj olacaktır. Tetikleme girişinden pozitif bir tetikleme sinyali verildiği anda T2 transistörü iletime geçecek, C kondansatörü R1 ve T2 transistörü üzerinden deşarj olacak ve beyz polarması alamayan T1 transistörü kesime gidecektir. Bu durum kondansatör deşarj olana kadar devam edecektir. Kondansatör deşarj olduğunda T1 transistörü tekrar iletime geçecek ve T2 transistörü kesime gidecektir. Bir sonraki tetikleme sinyaline kadar bu durum korunacaktır.

trans

Transistörlü monostable multivibratör

Serbest Çalışan (Astable) Multivibratörler

Bir diğer tür multivibrator devresi astable (serbest çalışan) multivibrator adını alır. Çalışma gerilimi uygulandığı andan itibaren zamanlama elemanlarının belirlediği sürelerde durum değiştiren devrelerdir. Astable multivibratör zamanlama devrelerinde tetikleme sinyali amaçlı bir kare dalga osilatör olarak kullanılır.

çift kararlıÇift Kararlı (Bistable) Multivibratörler 

Dışarıdan bir tetikleme sinyali gelmediği müddetçe durumlarını koruyan devrelere çift kararlı (bistable) multivibratör adı verilir.

Yazı hakkındaki düşünceleriniz nelerdir?

Send this to a friend